支持停止、暂停、恢复的高级特性线程类

本文介绍了一种具备停止、暂停及恢复功能的高级线程类设计,并提供了完整的代码实现。该线程类支持无限循环与有限循环两种模式,适用于多线程处理耗时任务的场景。

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开发过程中,多线程处理比较耗时的程序,就会需要线程停止、暂停、恢复的功能。
本人对Runnable实现了一个高级特性的线程类,其功能如下:
(1)线程停止、暂停、恢复
(2)支持无限循环

(3)支持有限循环

高级特性的线程类:

package com.thread;

import java.util.List;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

import org.apache.log4j.Logger;

import com.google.common.collect.Lists;

/**
 * 高级特性的线程类
 * 功能如下:
 * 1、线程停止、暂停、恢复
 * 2、无限循环
 * 3、有限循环
 * @author changtan.sun
 *
 */
public class AdvancedThreadRunnable implements Runnable {
	private static final Logger logger = Logger.getLogger(AdvancedThreadRunnable.class);

	private static final int MAX_NO_DATA_COUNTER = 6;

	private RunnableJob job = null;

	/**
	 * 线程名称
	 */
	private String name = "";
	/**
	 * 线程停止标志
	 */
	private volatile boolean stopFlag = false;
	/**
	 * 线程暂停标识
	 */
	private volatile boolean suspendFlag = false;

	/**
	 * 线程是否Alive
	 */
	private volatile boolean aliveFlag = false;
	/**
	 * 没有数据可执行时的计数器,当计数器达到一定预置后,说明已经没有任何数据,则线程停止。
	 */
	private AtomicInteger nodataCounter = new AtomicInteger(0);

	/**
	 * 设置延迟间隔时间,默认1秒
	 */
	private volatile long delay = 1000;
	/**
	 * 是否启用延迟间隔时间
	 */
	private volatile boolean isEnableDelay = false;

	private Object lockObj = new Object();

	public AdvancedThreadRunnable() {
	}
	
	public AdvancedThreadRunnable(String name) {
		this.name = name;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public RunnableJob getJob() {
		return job;
	}

	public void setJob(RunnableJob job) {
		this.job = job;
	}

	@Override
	public void run() {
		if (job == null) {
			return;
		}

		aliveFlag = true;
		job.doPrepare(); //准备工作
		try {
			if (!job.isLimited()) { //无限循环
				while (!stopFlag) {
					synchronized (lockObj) {
						if (suspendFlag) {
							try {
								lockObj.wait();
							} catch (InterruptedException e) {
								e.printStackTrace();
							}
						}
					}

					try {
						RunnableJobStatus status = job.run(null);
						if (status == RunnableJobStatus.NODATA) {
							int counter = nodataCounter.getAndIncrement();
							if (counter > MAX_NO_DATA_COUNTER) {
								this.requestStop();
							} else {
								AdvancedThreadRunnable.sleep(1000);
							}
						} else {
							nodataCounter.set(0);
						}
					} catch (Exception ex) {
						job.doException(null, ex);
						logger.error(ex);
					}

					if (this.isEnableDelay) {
						AdvancedThreadRunnable.sleep(this.delay);
					} else {
						AdvancedThreadRunnable.sleep(100);
					}
				}
			} else {//有限循环
				List<?> workItems = job.getWorkItems();
				if (workItems == null) {
					return;
				}
				for (Object workItem : workItems) {
					if (stopFlag) {
						break;
					}
					synchronized (lockObj) {
						if (suspendFlag) {
							try {
								lockObj.wait();
							} catch (InterruptedException e) {
								e.printStackTrace();
							}
						}
					}

					try {
						job.run(workItem);
					} catch (Exception ex) {
						logger.error(ex);
						job.doException(workItem, ex);
					}

					if (this.isEnableDelay) {
						AdvancedThreadRunnable.sleep(this.delay);
					} else {
						AdvancedThreadRunnable.sleep(10);
					}
				}
			}

			job.doFinish(); //完成工作
		} finally {
			aliveFlag = false;

			job.doDispose(); //销毁工作
		}
	}

	public boolean isStop() {
		return stopFlag;
	}

	public boolean isSuspend() {
		return suspendFlag;
	}

	public boolean isAlive() {
		return aliveFlag;
	}

	/**
	 * 请求线程停止
	 * @return
	 */
	public void requestStop() {
		logger.info("线程停止....");
		this.stopFlag = true;
	}

	/**
	 * 请求线程暂停
	 */
	public void requestSuspend() {
		logger.info("线程暂停....");
		suspendFlag = true;
	}

	/**
	 * 请求线程恢复
	 */
	public void requestResume() {
		logger.info("线程恢复....");
		if (suspendFlag) {
			synchronized (lockObj) {
				lockObj.notifyAll();
			}
			suspendFlag = false;
		}
	}

	public long getDelay() {
		return delay;
	}

	public void setDelay(long delay) {
		this.delay = delay;
	}

	public boolean isEnableDelay() {
		return isEnableDelay;
	}

	public void setEnableDelay(boolean isEnableDelay) {
		this.isEnableDelay = isEnableDelay;
	}

	public static void sleep(long millis) {
		try {
			Thread.sleep(millis);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

	/**
	 * 线程具体执行的任务
	 * @author changtan.sun
	 *
	 */
	public static interface RunnableJob {
		/**
		 * 任务中任务工作项列表需要处理。
		 * 比如 100条数据要在job中执行, 那么就有100个任务工作项
		 * @return
		 */
		public List<?> getWorkItems();

		/**
		 * 是否有限循环
		 * 比如:job中处理100条数据, 那么需要设置为true,表示有限循环,这时getWorkItems()就有意义了
		 * 比如:不断轮询处理某数据,则需要设置为false,表示无限循环
		 * @return
		 */
		public boolean isLimited();

		/**
		 * 执行任务工作项
		 * @param workItem
		 * @return
		 */
		public RunnableJobStatus run(Object workItem) throws ExecuteException;

		/**
		 * 异常处理
		 * @param t
		 */
		public void doException(Object workItem, Throwable t);

		/**
		 * 准备工作的处理
		 */
		public void doPrepare();

		/**
		 * 完成工作处理
		 */
		public void doFinish();

		/**
		 * 销毁工作处理
		 */
		public void doDispose();
	}
	
	/**
	 * RunnableJob的空默认值实现
	 * @author changtan.sun
	 *
	 */
	public static class DefaultRunnableJob implements RunnableJob {

		@Override
		public List<?> getWorkItems() {
			return null;
		}

		@Override
		public boolean isLimited() {
			return false;
		}

		@Override
		public RunnableJobStatus run(Object workItem) throws ExecuteException {
			return null;
		}

		@Override
		public void doException(Object workItem, Throwable t) {
		}

		@Override
		public void doPrepare() {
		}

		@Override
		public void doFinish() {
		}

		@Override
		public void doDispose() {
			
		}
	}

	/**
	 * 任务执行返回的状态
	 * @author changtan.sun
	 *
	 */
	public static enum RunnableJobStatus {
		/**
		 * 执行成功
		 */
		SUCCESS,
		/**
		 * 执行失败
		 */
		FAILURE,
		/**
		 * 没有数据可执行
		 */
		NODATA
	}
}

异常类:

package com.thread;

public class ExecuteException extends Exception {
	private static final long serialVersionUID = -783262020204730527L;

	public ExecuteException() {  
        super();  
    }  
  
    public ExecuteException(String message) {  
        super(message);  
    }  
  
    public ExecuteException(String message, Throwable cause) {  
        super(message, cause);  
    }  
  
    public ExecuteException(Throwable cause) {  
        super(cause);  
    }  
}

测试代码如下:

package com.thread;

import java.util.List;

import com.google.common.collect.Lists;
import com.thread.AdvancedThreadRunnable.DefaultRunnableJob;
import com.thread.AdvancedThreadRunnable.RunnableJobStatus;

public class AdvancedThreadRunnableTest {
	public static void main(String[] args) {
		AdvancedThreadRunnable runnable = new AdvancedThreadRunnable();
		runnable.setName("线程1");
		runnable.setJob(new DefaultRunnableJob() {
			@Override
			public RunnableJobStatus run(Object workItem) {
				System.out.println(workItem);
				return RunnableJobStatus.SUCCESS;
			}

			@Override
			public List<Object> getWorkItems() {
				List<Object> data = Lists.newArrayList();
				for (int i = 0; i < 2000; i++) {
					data.add("数据" + i);
				}

				return data;
			}

			@Override
			public boolean isLimited() {
				return true;
			}
		});

		Thread t = new Thread(runnable);
		t.start();

		AdvancedThreadRunnable.sleep(4000);
		runnable.requestSuspend();
		AdvancedThreadRunnable.sleep(10000);

		runnable.requestResume();

		AdvancedThreadRunnable.sleep(10000);
		runnable.requestStop();

	}

}

1. 创建一个基于对话框的应用程序。并增加如图所示控件;分别为3个进度条控件关联三个进度条类型的变量;并在对话框的初始化函数中,设定进度条的范围;为编辑框关联一个整型的变量;为12个按钮添加消息处理函数; 2. 定义结构体:用做线程函数的参数传递 typedef struct Threadinfo{ CProgressCtrl *progress;//进度条对象 int speed; //进度条速度 int pos; //进度条位置 } thread,*lpthread; 3. 为对话框增加三个句柄,用于标识各个线程; HANDLE hThread1; //线程1线程句柄 HANDLE hThread2; //线程2线程句柄 HANDLE hThread3; //线程3线程句柄 在增加三个结构体类型的变量,用做线程函数的参数传递; HANDLE hThread1; //线程1线程句柄 HANDLE hThread2; //线程2线程句柄 HANDLE hThread3; //线程3线程句柄 4. 新增一个静态的全局变量,用于记录所有线程的状态:static int GlobalVar=10000; 5. 声明并编写线程函数,注意只能有一个参数,且函数的返回值类型也是固定的;函数名可以自定义; DWORD WINAPI ThreadFun(LPVOID pthread);//线程入口函数 6. 在启动按钮的消息处理函数中编写如下代码: thread1.progress=&m_progress1;//进度条对象 thread1.speed=100;//速度 thread1.pos=0;//初始位置 hThread1=CreateThread(NULL,0,ThreadFun,&thread1;,0,0);//创建并开始线程 if (!hThread1) { MessageBox("创建线程失败"); } 7. 编写线程函数(一般是一个死循环,或者需要花费时间很长的算法!否者就失去了多线程的意义) DWORD WINAPI ThreadFun(LPVOID pthread) //线程入口函数 { lpthread temp=(lpthread)pthread;//参数强制转换为结构体类型 temp->progress->SetPos(temp->pos); //设置被传递过来的进度条的位置 while(temp->posspeed); /设置速度 temp->pos++; //增加进度 temp->progress->SetPos(temp->pos); //设置进度条的新位置 GlobalVar--; if(temp->pos==20) { temp->pos=0; //进度条满则归0 } } return true; } 8. 在挂起按钮函数中,编写如下代码: if(SuspendThread(hThread1)==0xFFFFFFFF) { MessageBox("挂起失败!进程可能已经死亡或未创建!"); return; } 9. 在执行按钮函数中,编写如下代码: if(ResumeThread(hThread1)==0xFFFFFFFF) { MessageBox("执行失败!进程可能已经死亡或未创建!"); return; } 10.停止按钮函数中,编写如下代码: if(TerminateThread(hThread1,0))//前些终止线程 { CloseHandle(hThread1);//销毁线程句柄 } else { MessageBox("终止进程失败!"); } 11. 为应用程序添加WM_TIMER消息,实时更新全局变量的值到编辑框;
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